Анатомия почки
Анатомия почки
Общие сведения и физиологические функции
Почки представляют собой парные паренхиматозные органы мочевыделительной системы, выполняющие важнейшие функции по поддержанию гомеостаза организма. Основная физиологическая роль почек заключается в регуляции ионного состава крови, включая поддержание оптимального баланса ионов натрия, калия, кальция и хлора. Органы участвуют в кислотно-щелочном равновесии, обеспечивая экскрецию ионов водорода и задержку бикарбонатов. Почки также регулируют объем циркулирующей крови за счет контроля выведения или задержки воды, что оказывает прямое влияние на уровень артериального давления. В медицинской практике данная особенность используется при терапии начальных стадий гипертонической болезни с применением диуретиков, стимулирующих выведение жидкости. Эндокринная функция почек выражается в секреции фермента ренина, участвующего в регуляции артериального давления, а также в выработке эритропоэтина и кальцитриола. Важной метаболической особенностью почек является способность к глюконеогенезу: они способны синтезировать молекулы глюкозы из аминокислоты глутамина, тем самым участвуя в регуляции уровня гликемии. Кроме того, почки обеспечивают экскрецию продуктов жизнедеятельности, включая аммиак, мочевину, креатинин, мочевую кислоту, а также осуществляют выведение лекарственных препаратов и токсинов. В клинической токсикологии метод форсированного диуреза с обильным введением жидкости активно применяется для ускоренного выведения водорастворимых ядов из кровеносного русла.
Анатомическое положение и макроскопическое строение
Топографически почки располагаются в забрюшинном пространстве, позади париетальной брюшины, на задней стенке брюшной полости. Органы локализуются по обеим сторонам от позвоночного столба на уровне от двенадцатого грудного до третьего поясничного позвонков. Частичную механическую защиту почек обеспечивают одиннадцатая и двенадцатая пары ребер. Почка взрослого человека имеет бобовидную форму, красноватый оттенок и характеризуется следующими средними размерами: длина составляет около десяти сантиметров, ширина — пять сантиметров, толщина — три сантиметра. Средняя масса органа равна приблизительно ста пятидесяти граммам. Медиальный вогнутый край почки обращен к позвоночнику. В центральной части данного края расположено углубление, именуемое почечными воротами. Через почечные ворота проходят кровеносные сосуды, лимфатические протоки и нервные сплетения, а также выходит мочеточник, обеспечивающий отток мочи.
Оболочки почки
Орган окружен тремя слоями соединительной ткани. Самый глубокий слой представляет собой фиброзную капсулу почки — гладкий прозрачный лист плотной неоформленной соединительной ткани, который выполняет барьерную и защитную функции, а также продолжается в виде внешней оболочки мочеточника. Промежуточный слой, или жировая капсула, образован скоплением жировой ткани, окружающей фиброзную капсулу. Жировая ткань обеспечивает дополнительную амортизацию и механическую защиту органа, а также участвует в его фиксации в анатомически правильном положении. Поверхностный слой представлен почечной фасцией, состоящей из тонкого слоя плотной неоформленной соединительной ткани. Почечная фасция фиксирует почку к окружающим анатомическим структурам и задней брюшной стенке. При ослаблении фиксирующего аппарата, включая истончение жировой капсулы или растяжение связок, может развиваться нефроптоз — патологическое смещение почки вниз. Изменение положения органа может приводить к перегибу мочеточника, нарушению пассажа мочи и развитию выраженного болевого синдрома.
Внутреннее строение и система мочевыведения
На фронтальном разрезе паренхима почки разделяется на два отчетливых слоя: поверхностное светло-красное корковое вещество и глубокое темно-красное мозговое вещество. Мозговое вещество представлено почечными пирамидами, основания которых направлены к корковому слою, а верхушки, называемые почечными сосочками, обращены в сторону почечных ворот. Корковое вещество распространяется между почечными пирамидами, образуя почечные столбы. Структурно-функциональной единицей макроскопического уровня является доля почки, которая включает одну почечную пирамиду, прилегающий к ней участок коркового вещества и половины соседних почечных столбов. Паренхима почки содержит около одного миллиона микроскопических структур — нефронов, в которых происходит процесс образования мочи. Моча, образующаяся в нефронах, поступает в сосочковые протоки, открывающиеся в малые почечные чашки. Каждая почка содержит от восьми до восемнадцати малых чашек, которые сливаются и образуют две или три большие почечные чашки. Большие чашки открываются в почечную лоханку — воронкообразное расширение, расположенное в почечной пазухе. Из лоханки моча поступает в мочеточник и транспортируется в мочевой пузырь. В почечном синусе, помимо лоханки и чашек, располагаются ветви почечных сосудов, нервы и жировая ткань.
Кровоснабжение и иннервация
Почки отличаются чрезвычайно интенсивным кровоснабжением, получая около двадцати процентов объема сердечного выброса, при этом их масса составляет лишь около половины процента от общей массы тела. Почечный кровоток у взрослого человека превышает один литр крови в минуту. Кровь поступает в орган по почечной артерии, которая в области ворот делится на сегментарные артерии. Сегментарные артерии разветвляются на междолевые артерии, проходящие через почечные столбы между пирамидами. У основания пирамид они изгибаются, образуя дуговые артерии, от которых отходят междольковые артерии, проникающие в корковое вещество. В коре эти сосуды распадаются на приносящие артериолы, каждая из которых направляется к отдельному нефрону и формирует клубочковую капиллярную сеть. Клубочковые капилляры затем сливаются, образуя выносящие артериолы. Расположение капилляров между двумя артериолами является уникальной особенностью сосудистого русла почки. От выносящих артериол отходят перитубулярные капилляры, оплетающие канальцы нефрона, а от некоторых артериол отходят прямые сосуды, кровоснабжающие структуры мозгового вещества. Венозный отток осуществляется через перитубулярные венулы, междольковые, дуговые и междолевые вены, которые в конечном итоге сливаются в почечную вену. Иннервация почки осуществляется волокнами почечного сплетения, представляющего собой часть симпатического отдела вегетативной нервной системы, активность которой приводит к вазоконстрикции сосудов почки.
Микроскопическое строение: нефрон
Нефрон является основной структурно-функциональной единицей почки. Он состоит из почечного тельца, где происходит процесс ультрафильтрации плазмы крови, и почечного канальца, по которому продвигается и модифицируется первичная моча. Почечное тельце включает сосудистый клубочек и окружающую его двухслойную капсулу Боумена. Висцеральный листок капсулы образован специализированными клетками — подоцитами, отростки которых охватывают эндотелий клубочковых капилляров. Париетальный листок формирует наружную стенку капсулы. Пространство между листками принимает отфильтрованную жидкость, которая затем направляется в проксимальный извитой каналец. Эпителий проксимального канальца представлен простыми кубическими клетками с микроворсинками, значительно увеличивающими площадь поверхности для реабсорбции. За проксимальным канальцем следует петля Генле, состоящая из нисходящего и восходящего колен. Восходящее колено переходит в дистальный извитой каналец. Извитые канальцы расположены преимущественно в корковом веществе, тогда как петля Генле проникает в мозговое. Выделяют два типа нефронов: корковые (составляют около восьмидесяти процентов), обладающие короткими петлями Генле, и юкстамедуллярные (от пятнадцати до двадцати процентов) с длинными петлями, проникающими глубоко в мозговое вещество. Юкстамедуллярные нефроны играют ключевую роль в процессах концентрирования и разведения мочи. В месте контакта конечной части восходящего колена петли Генле с приносящей артериолой располагается плотное пятно. Совместно с видоизмененными гладкомышечными юкстагломерулярными клетками приносящей артериолы оно формирует юкстагломерулярный аппарат, принимающий участие в регуляции артериального давления.
Регенерация и компенсаторные возможности
Количество нефронов в почках формируется в период эмбрионального развития и остается неизменным с момента рождения. Увеличение размеров органа в процессе роста организма происходит исключительно за счет гипертрофии существующих структур. В случае повреждения или гибели нефронов их восстановление или образование новых функциональных единиц невозможно в связи с отсутствием регенераторного потенциала данной ткани. Несмотря на это, почки обладают значительными компенсаторными резервами. При гибели части нефронов оставшиеся единицы способны увеличиваться в размерах и брать на себя дополнительную функциональную нагрузку. Организм способен поддерживать нормальную жизнедеятельность даже при потере до двадцати пяти процентов от общего числа нефронов без клинически значимого снижения функции почек. При удалении одной почки (нефрэктомии) оставшийся орган компенсаторно увеличивается в размерах и способен обеспечивать до восьмидесяти процентов от суммарной функции двух здоровых почек.